海上风电的柔性直流输电系统的送端短路电流解析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了海上风电的柔性直流输电系统的送端短路电流解析方法，当海上交流线路发生三相接地短路故障时，基于故障暂态前期受端换流站桥臂的放电状态，构建受端换流站各桥臂的电容放电等效模型；基于电容放电等效模型，确定送端换流站各桥臂所在的故障回路；构建故障回路的

【技术实现步骤摘要】
海上风电的柔性直流输电系统的送端短路电流解析方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种海上风电的柔性直流输电系统的送端短路电流解析方法及装置，属于电力系统

。

技术介绍

[0002]柔性直流输电技术因其无换相失败问题
、
不需要进行无功补偿以及谐波含量低等优势而受到广泛关注
。
随着海上风电场装机容量的增大，采用柔性直流输电技术实现海上风电送出成为了目前的研究热点
。
风电场和柔直换流站含有大量的电力电子器件导致其具有明显的低惯量特征，因此连接海上风电场的送端换流站与连接陆上电网的受端换流站在故障特性上并不相同
。
在海上送端交流线路上发生短路故障将严重威胁送端柔直换流站的稳定运行以及电力电子器件的安全，因此对故障期间换流站短路电流进行解析计算，用以预测短路电流的变化趋势和极值水平，对工程中保护策略设计和器件选型等具有较强的指导意义
。
[0003]目前已有一些海上风电的柔直送出系统送端交流对称故障特性的研究，但基于海上风电的柔直送出系统送端交流对称本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种海上风电的柔性直流输电系统的送端短路电流解析方法，所述柔性直流输电系统包括依次连接的海上风电场
、
海上交流线路
、
送端换流站
、
海上直流线路
、
受端换流站以及陆上交流电网；其特征在于，当海上交流线路发生三相接地短路故障时，所述短路电流解析方法包括：基于故障暂态前期受端换流站桥臂的放电状态，构建受端换流站各桥臂的电容放电等效模型；基于电容放电等效模型，确定送端换流站各桥臂所在的故障回路；构建故障回路的
RLC
等效电路模型并简化获取
RLC
简化等效电路模型；根据
RLC
简化等效电路模型列写电路关系方程，联立电路关系方程获取微分方程；对微分方程进行求解，获取送端换流站各桥臂的短路电流；根据送端换流站各桥臂的短路电流计算各相的短路电流
。2.
根据权利要求1所述的海上风电的柔性直流输电系统的送端短路电流解析方法，其特征在于，所述送端换流站和受端换流站之间的接线方式采用对称单极接线，所述送端换流站和受端换流站的换流阀均采用
MMC
拓扑，所述送端换流站和受端换流站的接地方式均采用变阀侧经星型电感和电阻接地
。3.
根据权利要求2所述的海上风电的柔性直流输电系统的送端短路电流解析方法，其特征在于，所述
MMC
拓扑的换流阀包括
A、B、C
三相，所述
A、B、C
三相均包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂均包括级联的
n
个
SM
子模块和1个桥臂电感
。4.
根据权利要求3所述的海上风电的柔性直流输电系统的送端短路电流解析方法，其特征在于，所述各桥臂的电容放电等效模型包括依次串联的桥臂等效电感
L
eq
＝
L
arm
、
桥臂等效电阻
R
eq
＝
R
arm
＝
n
·
R0以及桥臂等效电容
C
eq
＝
C0/n
，其中，
L
arm
为桥臂电感，
n、R0、C0为桥臂中
SM
子模块的数量
、
电阻值和电容值
。5.
根据权利要求4所述的海上风电的柔性直流输电系统的送端短路电流解析方法，其特征在于，所述故障回路的
RLC
等效电路模型包括依次串联形成闭环回路的受端换流站的桥臂等效电感
L
eq
、
桥臂等效电阻
R
eq
以及桥臂等效电容
C
eq
、
直流线路电阻
R
DC
、
直流线路电感
L
DC
、
送端换流站的桥臂电容
C
topa
、
桥臂电感
L
arm
和桥臂电阻
R
arm
、
短路点到送端换流站的电感
L
tran
和电阻
R
tran
、
变阀侧的星型电感
L
g
和电阻
R
g
。6.
根据权利要求5所述的海上风电的柔性直流输电系统的送端短路电流解析方法，其特征在于，所述简化获取
RLC
简化等效电路模型包括：将桥臂等效电感
L
eq
、
直流线路电感
L
DC
、
桥臂电感
L
arm
、
电感
L
tran
、
星型电感
L
g
合并为回路等效电感
L
′
eq
；将桥臂等效电阻
R
eq

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静波，李文博，朱鑫要，贾勇勇，李强，王大江，李铮，贾宇乔，吴盛军，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
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